串口的使用-发送数据给电脑(学习笔记)

• 串口的使用-发送数据给电脑(学习笔记)
  • 串口是什么？
  • 什么是串口波特率？
  • 串口打印代码实现
  • 代码实践一
  • 电灯实验

串口是什么？

串行通讯接口，简称串口，也称COM口，串行接口的数据是通过一条线一位位地顺序传输。
并行接口，简称并口，是指8位数据同时通过8条并行线进行传送。
串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个字节）数据。但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输受速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。
串口没有干扰，传输出差后重新发一位就可以了。

什么是串口波特率？

波特率（bandrate），指的是串口通信的速率，也就是串口通信时每秒钟可以传输多少个二进制位。
比如每秒钟可以传输9600个二进制（传输一个二进制位需要的时间是1/9600秒，也就是104us），波特率就是9600.

串口的通信波特率不能随意设定，而应该再一些值中去选择。
一般常见的波特率是9600或者115200（低端的单片机如51常用9600，高端的单片机和嵌入式SOC一般用115200）。

数据位：
1010 1010 -> 0xaa ->170
二进制 十六进制 十进制
也就是说我们可以通过控制引脚按上面的高低电平，每104us改变一次，就可以完成一个字节的传输。
但是芯片已经帮我们做好了这些操作，我们要做的只是配置好波特率，然后填写数据即可。

串口打印代码实现

// 设置波特率为9600
Serial.begin(9600);
// 打印输出
Serial.print("内容+符号");

代码实践一

由于代码在第一次打印的时候可能会出现乱码的情况，所以我们可以设置platformio.ini文件的波特率初始化为115200或9600二者都可以。
代码如下：

[env:esp32dev]
platform = espressif32
board = esp32dev
framework = arduino
monitor_speed = 115200

编写主要代码：

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("setup\n");
}
void loop() {
  // 当串口开始活动的时候
  while (Serial.available()){
    // 读取一个串口传来的一个字节
    uint8_t data = Serial.read();
    // 进行打印
    Serial.printf("get data = %d\n",data);
  }
  delay(10);
}

接下来我们运行代码，并输入一个a，它将输出一个97和10，97就是a的十进制，10是空格。

电灯实验

结合上一篇博客,我们通过输入k进行开始让灯闪一闪的，输入s进行停止闪烁。
代码如下：

//头文件
#include <Arduino.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/task.h>
//定义LED灯引脚为常量，因为程序跑起来就不需要更改IO值
#define PIN_LED 18
boolean nowvalue;
// 声明任务句柄
TaskHandle_t ledTaskHandle;
void printnowvalue(){
  String strValue;
  if (nowvalue) {
    strValue = "true";
  } else {
    strValue = "false";
  }
  Serial.println(strValue);
}
// LED任务函数
void ledTask(void *pvParameters) {
  while (1) {
    uint8_t data = Serial.read();
    // 转换成字符
    printnowvalue();
    char ch = char(data);
    if(ch == 'k'){
      Serial.printf("start /n");
      nowvalue = true;
      printnowvalue();
    }else if(ch == 's'){
      Serial.printf("stop /n");
      nowvalue = false;
      printnowvalue();
    }
    delay(1000);
  }
}
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  //初始化引脚为输出
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  // 创建LED任务
  xTaskCreate(ledTask, "LED Get Command Task", 1000, NULL, 1, &ledTaskHandle);
}
void loop() {
  if(nowvalue){
    //设置为高电平（3.3V），1s后设置为低电平（0V），再1s后重复
    digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_LED, LOW);
  }
  delay(1000);
}

注意我这里用了个句柄用于接收输入的内容。